期末必刷常考题：机械能2024-2025学年上学期初中物理（北师大版）九年级上册

2024-2025学年上学期初中物理北师大版九年级期末必刷常考题之机械能 一．选择题（共8小题） 1．（2024秋•姜堰区校级月考）关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．如果物体正在做功，才能说明这个物体具有能量 B．教室里的日光灯吊在金属链下不动，它没有做功，所以它不具有能量 C．物体已做的功越多，说明物体具有的能量越多 D．一个物体能够做功，说明这个物体具有能量 2．（2024秋•无锡期中）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点。关于摆球，下列说法中正确的是（　　） A．如果A点到B点的过程中机械能守恒，则A、B两点等高 B．在B点时处于平衡状态 C．在O点时重力势能最大 D．从A点到O点动能转化为重力势能 3．（2024春•莆田期末）如图所示为北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆的情景。当返回舱下降至距离地面约10km的高度时，打开减速伞，一段时间后返回舱开始匀速下落，当下降至距离地面约1m时，返回舱底部的反推发动机点火，使返回舱减速下落，以保证平稳落地。下列说法正确的是（　　） A．返回舱由距地面10km下落到距地面1m的过程中，其机械能保持不变 B．返回舱在匀速下落的过程中，其重力势能全部转化为动能 C．返回舱在匀速下落的过程中，其机械能减小 D．返回舱由距地面1m下落到地面的过程中，其机械能先减小后增大 4．（2024秋•永修县校级月考）探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C．该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论 D．该实验中研究的动能是指木块的动能 5．（2024秋•子洲县校级月考）如图所示的是一景区的风动石，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉。这是因为风动石具有较大的（　　） A．弹性势能 B．内能 C．动能 D．重力势能 6．（2024秋•建邺区期中）如图所示，水平面上一轻质弹簧固定在竖直墙壁上，一小球将其由自然伸长时的A点压缩至B点。随后释放小球，其离开弹簧并最终静止于C点（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A．由A到B的过程中，弹簧的弹性势能在减小 B．由B到A的过程中，弹簧的弹性势能在增大 C．由B到C的过程中，小球的动能一直在减小 D．由B到C的过程中，小球的动能先增大后减小 7．（2024秋•江阴市期中）如图所示，小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑，经过某一点B，到达轨道最低点C，再沿轨道上升并飞出，到达空中最高点D（D点未画出）后落地。下列说法错误的是（　　） A．若考虑空气阻力，小球运动过程中机械能一直减小 B．若考虑空气阻力，D点可能比B点高 C．小球从A点运动到D点的过程中，重力一直对小球做功 D．若不存在一切阻力，D点与A点等高 8．（2024秋•鼓楼区期中）全红婵在2024年巴黎奥运会女子10米跳台决赛中表现出色，成功卫冕获得金牌，跳水过程的简化图如图所示。若不计空气阻力时，下列说法中正确的是（　　） A．从a点到b点，运动员的动能完全转化为重力势能 B．从b点到c点，运动员的动能逐渐减小 C．在b点时，运动员处于平衡状态 D．在d点时，运动员的机械能小于b点时的机械能 二．填空题（共5小题） 9．（2024秋•苏州期中）如图甲为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为内侧，实验时应把 　 　（A/B）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙中是用相同的橡皮筋和卡片制成的，且豁口的深度相同，分别将它们在桌面上压平后松手，　 　（乙/丙）中卡片跳得更高些，理由是：　 　。 10．（2024秋•无锡期中）小明和小华一起到惠山上登高，在山顶他们看到一块突兀的大石头。小明说，这块巨大的石头，处在这么高的山上，它一定具有很大的重力势能。小华听了，不以为然。他认为，这块石头根本没有被举高，因此应该说这块石头不具有重力势能。学过了机械能的有关知识，你怎样看待他们的观点呢？ 物体被举高是相对于某个 　 　而言的。所以两人说法都有道理。 11．（2024秋•永修县校级月考）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中将 　 　能转化成 　 　能。 12．（2024秋•永修县校级月考）一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车在洒水的过程中，机械能 　 　。（选填“增大”“减小”或“不变”）。另有一辆重800N的小车在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m用时5s，小车受到的阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做功的功率为 　 　W，重力对小车做功 　 　J。 13．（2024秋•永修县校级月考）科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示，这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景（不计空气阻力）。喷洒农药的过程中，飞机所受的升力 　 　（选填“有”或“没有”）对飞机做功，飞机的动能 　 　，机械能 　 　。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”） 三．实验探究题（共2小题） 14．（2024秋•西安期中）如图1所示为某学习小组的晓畅同学“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，其中hA＞hB＝hC，mA＝mB＜mC； （1）实验中让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 　 　。 （2）实验中通过比较木块D被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 　 　（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （3）晓畅同学比较 　 　两图进行的实验，可以探究小球动能大小与质量的关系。 （4）晓畅同学由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，　 　（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。 （5）该实验小组的另一名同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫的深度如图2所示。 ①在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 　 　能转化为动能。 ②由a、b两次实验可得到的结论是 　 　，比较 　 　两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 15．（2024秋•滨湖区期中）小明为了“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”时，将质量相同的小球从不同高度h1、h2处由静止释放，撞击水平面上的木块，h1≤h2。 （1）比较甲、乙两次实验，可初步得到的结论是 　 　； （2）若在乙图实验过程中，在木板上铺毛巾，则无法通过比较木块在水平面滑动的距离s1和s2的大小来比较动能，请简述其原因 　 　。 （3）甲、乙两个实验中，克服水平面摩擦力f所做的功分别为W1、W2，则W1　 　W2。 2024-2025学年上学期初中物理北师大版九年级期末必刷常考题之机械能 参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 1．（2024秋•姜堰区校级月考）关于能的概念，下列说法中正确的是（　　） A．如果物体正在做功，才能说明这个物体具有能量 B．教室里的日光灯吊在金属链下不动，它没有做功，所以它不具有能量 C．物体已做的功越多，说明物体具有的能量越多 D．一个物体能够做功，说明这个物体具有能量 【考点】能量的概念．版权所有 【专题】能源的利用与发展；理解能力． 【答案】D 【分析】一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，不同的物体做功的本领也不同，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量就越大；物体若能够对外做功，我们就是物体具有能量。 【解答】解：AC．功是能转化的量度，能量转化中，做的功越多，能量转化的就是越多，故AC错误； B．教室里的日光灯吊在金属链下不动，它没有做功，但它具有能量，故B错误； D．一个物体能够做功，说明这个物体具有能量，故D正确。 故选：D。 【点评】本题主要考查功与能之间的联系，物体只要具有做功的本领，就具有能量。 2．（2024秋•无锡期中）如图所示，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点。关于摆球，下列说法中正确的是（　　） A．如果A点到B点的过程中机械能守恒，则A、B两点等高 B．在B点时处于平衡状态 C．在O点时重力势能最大 D．从A点到O点动能转化为重力势能 【考点】机械能的守恒；平衡状态的判断；重力势能大小与高度的关系；动能和重力势能的相互转化．版权所有 【专题】机械能及其转化；应用能力． 【答案】A 【分析】（1）A、B两点如果等高，摆球从A点到B点的过程中机械能守恒； （2）对摆球在B点时进行受力分析，然后根据二力平衡条件判断其是否受到平衡力的作用，再根据物体受到平衡力作用时能保持平衡状态做出判断； （3）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，如果质量越大，高度越高，重力势能越大； （4）判断是哪种能量转化成了另一种能量的标准是：减小的能量转化为增多的能量。 【解答】解：A、如果A点到B点的过程中机械能守恒，摆球由A点静止释放，经过最低点O到达B点的过程中没有能量损失，那么A、B两点等高，故A正确； B、当小球摆至B点时，摆球只受到竖直向下的重力和沿绳子向上的拉力作用，这两个力没有作用在同一直线上，不是平衡力，所以在B点时摆球受力不平衡，不是平衡状态，故B错误； C、由图可知，摆球在O点时高度最低，则重力势能最小，故C错误； D、摆球从A点到O点质量不变，高度降低，速度变大，则重力势能减少，动能增多，重力势能转化为动能，故D错误。 故选：A。 【点评】此题考查动能和势能的转化与守恒、平衡状态的判断，掌握动能、重力势能的影响因素是解答此题的关键。 3．（2024春•莆田期末）如图所示为北京时间2023年6月4日6时33分，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆的情景。当返回舱下降至距离地面约10km的高度时，打开减速伞，一段时间后返回舱开始匀速下落，当下降至距离地面约1m时，返回舱底部的反推发动机点火，使返回舱减速下落，以保证平稳落地。下列说法正确的是（　　） A．返回舱由距地面10km下落到距地面1m的过程中，其机械能保持不变 B．返回舱在匀速下落的过程中，其重力势能全部转化为动能 C．返回舱在匀速下落的过程中，其机械能减小 D．返回舱由距地面1m下落到地面的过程中，其机械能先减小后增大 【考点】动能和重力势能的相互转化；机械能的概念．版权所有 【专题】应用题；机械能及其转化；应用能力． 【答案】C 【分析】影响动能大小的因素：质量、速度，质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能大小的因素：质量、被举的高度。质量越大，高度越大，重力势能就越大；机械能是动能与势能的和。 【解答】解：A、返回舱由距地面10km下落到距地面1m的过程中，其质量不变、速度不变，动能不变，高度降低、重力势能减小，所以机械能减小，故A错误； B、返回舱在匀速下落的过程中，其动能不变，重力势能减小，不是重力势能转化为动能，故B错误； C、返回舱在匀速下落的过程中，其动能不变、重力势能变小，机械能减小，故C正确； D、返回舱由距地面1m下落到地面的过程中，其动能变小、重力势能变小，机械能减小，故D错误。 故选：C。 【点评】本题以神舟返回舱为内容，考查了其返回过程中机械能变化的分析，掌握动能、重力势能的影响因素和机械能的概念，是解答的关键。 4．（2024秋•永修县校级月考）探究“物体的动能的大小与哪些因素有关”的实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，撞击同一木块，能将木块撞出一段距离，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．上述操作的目的是探究铁球动能的大小与高度的关系 B．木块被撞击后滑行距离不同，但滑行时所受摩擦力大小相同 C．该实验中如果水平长木板的表面是光滑的，也能得出实验结论 D．该实验中研究的动能是指木块的动能 【考点】探究影响物体动能大小的因素．版权所有 【专题】机械能及其转化；实验基本能力． 【答案】B 【分析】（1）（2）实验过程要采用控制变量法，当研究动能大小与质量的关系时，要让铁球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一铁球，这样可以保证铁球的质量相同； （3）根据牛顿第一定律知，不受摩擦力的物体在水平面上做匀速直线运动； （4）实验中通过木块移动的距离来反映小球动能的大小；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关。 【解答】解：A、实验中，让质量相同的铁球从斜面的不同高度由静止释放，使小球到达斜面底端的速度不同，是探究铁球在水平面上滚动时动能的大小与速度的关系，不是动能大小与高度的关系，故A错误； B、木块被撞击后滑行距离不同，但木块对水平面的压力和接触面的粗糙程度都不变，木块滑行时所受摩擦力不变，故B正确； C、如果水平长木板的表面是光滑的，被撞击后木块做匀速直线运动，无法显示动能大小，故C错误； D、该实验中研究的动能是指铁球的动能，而不是木块的动能，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了控制变量法和转换法的应用以及影响摩擦力的因素等知识，是一道难题。 5．（2024秋•子洲县校级月考）如图所示的是一景区的风动石，大风吹来时，石体左右晃动，给人很危险的感觉。这是因为风动石具有较大的（　　） A．弹性势能 B．内能 C．动能 D．重力势能 【考点】重力势能的概念．版权所有 【专题】机械能及其转化；分析、综合能力． 【答案】D 【分析】重力势能的影响因素：高度和质量，据此分析。 【解答】解：大风吹来时，石体左右晃动。是因为石头位置较高，所以它具有较大的重力势能，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查重力势能的相关知识，难度不大。 6．（2024秋•建邺区期中）如图所示，水平面上一轻质弹簧固定在竖直墙壁上，一小球将其由自然伸长时的A点压缩至B点。随后释放小球，其离开弹簧并最终静止于C点（图中未画出），下列说法正确的是（　　） A．由A到B的过程中，弹簧的弹性势能在减小 B．由B到A的过程中，弹簧的弹性势能在增大 C．由B到C的过程中，小球的动能一直在减小 D．由B到C的过程中，小球的动能先增大后减小 【考点】动能和弹性势能的相互转化．版权所有 【专题】机械能及其转化；分析、综合能力． 【答案】D 【分析】（1）弹性势能与形变大小有关； （2）分析受力，得出运动状态的变化，结合动能与质量和速度有关，据此分析。 【解答】解：AB、弹性势能与形变大小有关；由A到B的过程中，弹簧的形变量增大，弹性势能增大，反之减小，故AB错误； CD、由B到C的过程中，开始弹力大于摩擦力，做加速运动，动能增大，当弹力小于摩擦力或没有弹力时，小球减少运动，故小球的动能先增大后减小，故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查机械能的有关因素与转化分析，属于中档题。 7．（2024秋•江阴市期中）如图所示，小球从竖直光滑轨道最高点A由静止下滑，经过某一点B，到达轨道最低点C，再沿轨道上升并飞出，到达空中最高点D（D点未画出）后落地。下列说法错误的是（　　） A．若考虑空气阻力，小球运动过程中机械能一直减小 B．若考虑空气阻力，D点可能比B点高 C．小球从A点运动到D点的过程中，重力一直对小球做功 D．若不存在一切阻力，D点与A点等高 【考点】机械能的守恒；机械能与其他形式的能之间的转化；力是否做功的判断；机械能的概念．版权所有 【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力． 【答案】D 【分析】（1）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关，机械能为动能和势能的和；不考虑空气阻力，小球在空中运动时克服阻力做功，机械能减少； （2）做功的两个必要因素分别是：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离，二者缺一不可。 【解答】解：AB、若考虑空气阻力，小球运动过程中会克服空气阻力做功，部分机械能会转化为内能，因此小球的机械能会减小，D点位置一定比A点要低，但可能比B点高，故AB正确； C、小球从A点运动到D点的过程中，在重力方向上通过距离，重力一直对小球做功，故C正确； D、由于不存在阻力，小球在D点的机械能与A点相等，但小球在D点会有水平方向的运动速度，具有动能，所以小球在D点的重力势能比A点小，所以D点不可能与A点等高，故D错误。 故选：D。 【点评】本题考查了做功的要素、动能、重力势能、机械能的变化等知识，难度不大。 8．（2024秋•鼓楼区期中）全红婵在2024年巴黎奥运会女子10米跳台决赛中表现出色，成功卫冕获得金牌，跳水过程的简化图如图所示。若不计空气阻力时，下列说法中正确的是（　　） A．从a点到b点，运动员的动能完全转化为重力势能 B．从b点到c点，运动员的动能逐渐减小 C．在b点时，运动员处于平衡状态 D．在d点时，运动员的机械能小于b点时的机械能 【考点】动能和重力势能的相互转化；平衡状态的判断；机械能的概念．版权所有 【专题】运动和力；机械能及其转化；应用能力． 【答案】A 【分析】（1）动能和物体的质量、速度有关，质量越大、速度越大，动能越大；重力势能和物体的质量、高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 机械能是动能和重力势能的总和，不计空气阻力，跳水过程运动员的机械能守恒。 （2）静止或匀速直线运动状态为平衡状态。 【解答】解：A、从a点到b点，运动员的质量不变，速度变小，高度增加，不计空气阻力，动能完全转化为重力势能，故A正确； B、从b点到c点，运动员的质量不变，速度变大，动能逐渐变大，故B错误； C、当运动员起跳达到最高点b时，不计空气阻力，运动员只受到重力作用，处于非平衡状态，故C错误； D、不计空气阻力，跳水过程运动员的机械能守恒，在d点时，运动员的机械能等于b点时的机械能，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查了机械能的转化和机械能守恒，明确影响动能、重力势能大小的因素是解题的关键。 二．填空题（共5小题） 9．（2024秋•苏州期中）如图甲为“会跳的卡片”，A为卡片外侧，B为内侧，实验时应把 　B　（A/B）面朝下紧贴桌面，压平后松手，卡片会跳起来。图乙、丙中是用相同的橡皮筋和卡片制成的，且豁口的深度相同，分别将它们在桌面上压平后松手，　乙　（乙/丙）中卡片跳得更高些，理由是：　乙中卡片压平后橡皮筋形变量更大，能够转化成的动能更多　。 【考点】弹性势能的影响因素；动能和弹性势能的相互转化．版权所有 【专题】机械能及其转化；理解能力． 【答案】B；乙；乙中卡片压平后橡皮筋形变量更大，能够转化成的动能更多。 【分析】橡皮筋拉开后具有弹性势能，恢复时转化为动能，所以卡片会跳起来。弹性势能是指物体由于发生弹性形变而具有的能，决定弹性势能大小的因素是物体弹性形变的程度。 【解答】解：由图中可知要利用橡皮筋的弹性势能，只有把橡皮筋拉开才会有弹性势能，所以要把卡片B面按平后放在水平面上然后松开，松开后，橡皮筋的弹性势能转化为纸片的动能，所以卡片能跳起来。 由于弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关，乙图中皮筋弹性形变的程度更大一些，其弹性势能更大一些，所以它能够转化的动能更多，跳的更高。 故答案为：B；乙；乙中卡片压平后橡皮筋形变量更大，能够转化成的动能更多。 【点评】对实际问题要抓住关键点，此题中橡皮筋能发生弹性形变，拉开后具有弹性势能，所以要从能的转化角度来考虑。 10．（2024秋•无锡期中）小明和小华一起到惠山上登高，在山顶他们看到一块突兀的大石头。小明说，这块巨大的石头，处在这么高的山上，它一定具有很大的重力势能。小华听了，不以为然。他认为，这块石头根本没有被举高，因此应该说这块石头不具有重力势能。学过了机械能的有关知识，你怎样看待他们的观点呢？ 物体被举高是相对于某个 　位置　而言的。所以两人说法都有道理。 【考点】重力势能的概念．版权所有 【专题】机械能及其转化；应用能力． 【答案】位置。 【分析】解决本题的关键是知道物体重力势能的大小与物体本身的质量、被举高的高度有关，其中被举高的高度是相对的。 【解答】答：应该说两人的话分别是站在不同的角度说的，因为物体被举高是相对于某个位置而言的，这块石头相对于山腰或山脚就是被举高的，而相对于小明或小华的位置则不是被举高的。 故答案为：位置。 【点评】解决此类题目的关键是知道重力势能的大小与物体本身的质量、被举高的高度有关，物体质量越大，被举高的高度越大，则重力势能越大。 11．（2024秋•永修县校级月考）如图是“天宫一号”飞行器运行轨道的示意图；若“天宫一号”飞行器沿椭圆轨道绕地球运行的过程中机械能守恒，则它从远地点向近地点运行的过程中将 　重力势　能转化成 　动　能。 【考点】动能和重力势能的相互转化．版权所有 【专题】机械能及其转化；应用能力． 【答案】重力势；动。 【分析】（1）动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大，则动能越大； （2）重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大，则重力势能越大； 【解答】解：“天宫一号”飞行器从远地点向近地点运行的过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，速度变大，动能变大，此过程将重力势能转化为动能。 故答案为：重力势；动。 【点评】本题考查了机械能的转化，属于常考题。 12．（2024秋•永修县校级月考）一辆在水平路面上匀速行驶的洒水车正在洒水作业，该洒水车在洒水的过程中，机械能 　减小　。（选填“增大”“减小”或“不变”）。另有一辆重800N的小车在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m用时5s，小车受到的阻力为车重的0.3倍，则拉力对小车做功的功率为 　480　W，重力对小车做功 　0　J。 【考点】机械能的概念；功的简单计算；功率的计算．版权所有 【专题】功、功率、机械效率；机械能及其转化；理解能力． 【答案】减小；480；0。 【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大；机械能＝动能+势能； （2）小车在拉力的作用下沿水平地面匀速前进，从而可知，拉力和阻力是一对平衡力，又知道小车在拉力的方向上通过的距离，利用W＝Fs即可求出拉力所做的功，利用功率计算公式求得拉力对小车做功的功率； （3）根据做功的必要条件可知：重力不做功，因为在重力的方向上没有移动距离，做功为0J。 【解答】解：洒水车在洒水的过程中，质量减小，速度和高度不变，所以动能和重力势能都减小，所以机械能减小。 从题可知，小车处于平衡状态，拉力等于阻力，故F＝f＝0.3G＝0.3×800N＝240N 拉力对小车做的功为 W＝Fs＝240N×10m＝2400J 拉力对小车做功的功率为 在重力的方向上没有移动距离，所以，重力做功为0。 故答案为：减小；480；0。 【点评】本题考查了功、功率的计算，判断力是否做功时一定要紧扣做功的必要条件，特别是有力有距离时，但是移动距离不是在力的方向上移动的，这种情况一定不做功。 13．（2024秋•永修县校级月考）科技的发展使农业机械化水平越来越高，如图所示，这是一架飞机在一定的高度匀速直线飞行给小麦喷洒农药时的情景（不计空气阻力）。喷洒农药的过程中，飞机所受的升力 　没有　（选填“有”或“没有”）对飞机做功，飞机的动能 　减小　，机械能 　减小　。（后两空均选填“增大”“减小”或“不变”） 【考点】机械能的守恒；力是否做功的判断；动能大小与质量的关系．版权所有 【专题】应用题；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力． 【答案】没有；减小；减小。 【分析】（1）功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上通过的距离。 （2）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； 重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； 动能和势能统称为机械能。 【解答】解：喷洒农药的过程中，飞机没有在所受的升力方向是通过距离，升力没有对飞机做功； 匀速飞行的飞机喷洒农药的过程中，其速度不变，但质量变小，所以其动能变小；同时其高度不变，质量减小，故其重力势能变小；机械能减小。 故答案为：没有；减小；减小。 【点评】本题考查的是力是否做功的判断、动能和重力势能的影响因素、机械能的概念，是基础题。 三．实验探究题（共2小题） 14．（2024秋•西安期中）如图1所示为某学习小组的晓畅同学“探究动能大小跟哪些因素有关”的实验操作，其中hA＞hB＝hC，mA＝mB＜mC； （1）实验中让小球从同一高度由静止开始滚下，目的是使小球到达水平面时具有相同的 　速度　。 （2）实验中通过比较木块D被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这种方法在物理学中属于 　转换法　（选填“控制变量法”或“转换法”）。 （3）晓畅同学比较 　乙、丙　两图进行的实验，可以探究小球动能大小与质量的关系。 （4）晓畅同学由此实验联想到某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，　小轿车　（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是100km/h。 （5）该实验小组的另一名同学在探究“物体的重力势能与哪些因素有关”时，选用下列实验器材：一块厚泡沫，三个相同的铁钉，三个铝块m1、m2和m3（m1＝m2＜m3）。他做了如下实验：将铁钉插入泡沫的相同深度，分别将三个铝块由空中静止释放撞击铁钉，铁钉进入泡沫的深度如图2所示。 ①在这个实验中，铝块在下落的过程中，它的 　重力势　能转化为动能。 ②由a、b两次实验可得到的结论是 　在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大　，比较 　a、c　两次实验的情况，说明铝块高度相同时，质量越大，铝块的重力势能越大。 【考点】探究影响物体重力势能大小的因素；探究影响物体动能大小的因素；探究影响物体动能大小的因素﹣动能与质量的关系．版权所有 【答案】（1）速度；（2）转换法；（3）乙、丙；（4）小轿车；（5）重力势能；在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；a、c。 【分析】（1）当研究动能大小与质量的关系时，要让小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下到达斜面底端的速度相同； （2）木块B被小球撞击后移动的距离s来判断小球具有动能的大小，这是一种转换法的思想； （3）要想判断动能大小与物体质量的关系，需控制达到斜面底端的速度相同，据此分析； （4）物体动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大； （5）①铝块下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能； ②注意根据控制变量法的运用，结合实验进行分析即可得出结论； 重力势能跟物体的质量和被举的高度有关，探究重力势能跟质量关系时，控制被举的高度相同，物体的质量不同；探究重力势能与高度的关系时，控制被举起的重物的质量相同，举起高度不同。 【解答】解：（1）让不同质量的两个小球从同一高度由静止滚下，使小球到达水平面时的速度是相同的； （2）木块B被小球撞击后移动的距离s越大，说明小球对木块做的功越多，也反映了小球具有的动能越大；木块的距离长短反映了物体动能的大小，这种方法叫作转换法； （3）要想判断动能大小与物体质量的关系，需控制达到斜面底端的速度相同，质量不同，故比较实验步骤乙、丙可以得出结论； （4）物体动能的大小与物体质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大，所以从安全的角度考虑，大客车质量大，则需速度小，小轿车质量小，则速度大；则某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，小轿车的限速应该是100km/h； （5）①铝块下落过程中，高度减小，重力势能减小，速度变大，动能变大，重力势能转化为动能； ②a、b中金属块的质量相同，高度不同，铁钉进入泡沫深度不同，故可得到的结论：在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大； 根据控制变量法可知，比较a、c两次实验，金属块高度相同时，质量越大，铁钉进入泡沫的深度，说明金属块的重力势能越大。 故答案为：（1）速度；（2）转换法；（3）乙、丙；（4）小轿车；（5）重力势能；在质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；a、c。 【点评】本题主要考查了动能大小的决定因素、还探究影响重力势能大小的因素，同时考查转换法、控制变量法的运用等多个知识点，是一道综合性较强的题目。 15．（2024秋•滨湖区期中）小明为了“探究物体的动能大小跟哪些因素有关”时，将质量相同的小球从不同高度h1、h2处由静止释放，撞击水平面上的木块，h1≤h2。 （1）比较甲、乙两次实验，可初步得到的结论是 　质量相同的物体，速度越大，动能越大　； （2）若在乙图实验过程中，在木板上铺毛巾，则无法通过比较木块在水平面滑动的距离s1和s2的大小来比较动能，请简述其原因 　没有控制接触面的粗糙程度相同　。 （3）甲、乙两个实验中，克服水平面摩擦力f所做的功分别为W1、W2，则W1　小于　W2。 【考点】探究影响物体动能大小的因素．版权所有 【专题】机械能及其转化；实验基本能力． 【答案】（1）质量相同的物体，速度越大，动能越大；（2）没有控制接触面的粗糙程度相同；（3）小于。 【分析】（1）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系； （2）根据控制变量法进行分析； （3）影响滑动摩擦力大小的因素是压力和物体接触面的粗糙程度，压力越大，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；根据W＝fs判断克服摩擦力做功的多少。 【解答】解：（1）由甲、乙两次实验可知，小球的质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，下滑的高度越高，到达水平面时的速度越大，推动木块移动的距离越远，故可探究出的结论是：质量相同的物体，速度越大，动能越大； （2）在乙图实验中的水平木板上铺毛巾，给乙图水平木板铺上毛巾，不能与甲控制相同的接触面，故此方案不可行； （3）两次实验中木块被推动时，木块对水平面的压力不变，接触面的粗糙程度不变，所以滑动摩擦力大小不变，即f1等于f2； 木块被推动的距离s2＞s1，由W＝fs可知，克服摩擦力做的功W1小于W2。 故答案为：（1）质量相同的物体，速度越大，动能越大；（2）没有控制接触面的粗糙程度相同；（3）小于。 【点评】本实验中研究动能大小的决定因素时运用了控制变量法，反映动能多少时运用了转换法。 考点卡片 1．平衡状态的判断 【知识点的认识】 （1）平衡状态：物理学中，物体处于静止或匀速直线运动状态，我们就称物体处于平衡状态 （2）平衡力：如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，物体受到的力就是平衡力.平衡力包括二力平衡和多力平衡，其中二力平衡是最简单的平衡状态 【命题方向】 考查平衡状态的判断。 例：下列事例中，处于平衡状态的物体是（　　） A.正在圆形轨道上运动的过山车 B.减速进站的火车 C.匀速直线上升的热气球 D.竖直上抛的石子 分析：平衡状态是指静止状态或匀速直线运动状态，据此分析判断。 解析：解：A、正在圆形轨道上匀速运动的过山车，过山车的运动方向一直发生变化，所以不是平衡状态，故A错误； B、减速进站的火车，其速度越来越慢，所以不是平衡状态，故B错误； C、匀速直线上升的热气球，速度大小和运动方向都不改变，处于平衡状态，故C正确； D、竖直上抛的石子，其速度越来越小，所以不是平衡状态，故D错误。 故选：C。 点评：本题主要考查学生对平衡状态的理解和掌握。判断方法：静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态；物体受到的力平衡时，物体处于平衡状态。 【解题方法点拨】 判断方法：静止状态和匀速直线运动状态都是平衡状态；物体受到的力平衡时，物体处于平衡状态。 2．力是否做功的判断 【知识点的认识】 力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离． 我们要注意不做功的三种情况： 　（1）物体受力，但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”． 　（2）物体移动了一段距离，但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动），此情况叫“不劳无功”． 　（3）物体既受到力，又通过一段距离，但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动），此情况叫“垂直无功” 【命题方向】 从力做功的必要因素，与之相对的不做功的情况是命题的重点，但是从做功的必要因素也可能直接命题。 例：下列有关力做功的说法中正确的是（　　） A.篮球由高处下落重力没有做功 B.把水桶从地面上提起来，提水桶的力做了功 C.小车在水平路面前进，重力对小车做了功 D.汽车静止在水平路面上，汽车受到的支持力做了功 分析：做功的两个必要因素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离。 解析：解：A、篮球由高处下落，在重力的方向上通过了距离，重力做了功，故A错误； B、把水桶从地面上提起来，有力施加在水桶上，水桶在力的方向上通过了距离，所以提水桶的力做了功，故B正确； C、小车在水平路面前进，重力的方向是竖直向下的，移动的方向是水平的，所以重力没有对小车做功，故C错误； D、静止在水平桌面上的汽车，没有在支持力的方向上通过距离，所以受到的支持力不做功，故D错误。 故选：B。 点评：掌握力是否做功的判断方法，特别是有力、有距离，力对物体不一定做功，需要深刻理解做功的两个必要因素。 【解题方法点拨】 要理解力做功的必要因素．与之对应的不做功的情况． 3．功的简单计算 【知识点的认识】 功是中学物理中一个重要概念，功能关系是解决力学问题的重要途径之一．因此，正确理解功的内涵和外延，正确把握求功的方法是解决力学问题的基础． 1、公式法：对于恒力的功，通常利用功的定义式W＝FS进行计算． 2、功率法：功跟完成这些功所需时间的比值，叫做功率．对于一段时间内外力的功，有时可以直接利用W＝Pt求出功 【命题方向】 功的计算是中考命题的重点，一般以考查的题型较多，计算题是重点。 例：一名同学用20N的水平推力推重为100N的超市购物车，购物车由静止开始沿水平方向前进了5m，在这个过程中重力做功为　0　J，推力做功为　100　J。 分析：（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离； （2）知道推力大小、购物车在推力方向上移动的距离，利用W＝Fs求推力做的功； 解析：解：购物车在水平地面上运动，在重力的方向上没有移动距离，所以重力不做功，即做功为0J。 推力做功为：W＝Fs＝20N×5m＝100J。 故答案为：0；100。 点评：本题考查了功的计算和做功的两个必要因素，属于基础题。 【解题方法点拨】 理解计算功的方法，尤其要把握好知识点，熟悉公式的变形求功，然后才能正确运用这些规律和原理进行分析或计算，并通过练习和运用达到对物理知识的进一步理解和掌握．初中物理关于功的计算公式有多个，它们之间有什么区别，如何正确运用是解题关键． 4．功率的计算 【知识点的认识】 （1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。 （2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间） （3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度） a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【命题方向】 考查功率的计算题，常结合功、速度、效率等其他知识综合考查学。 例：我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时60s，匀速行驶过程中受到阻力为600N。求： （1）拖拉机的速度； （2）拖拉机牵引力做的功； （3）拖拉机做功的功率。 分析：（1）根据v＝得到在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度； （2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知牵引力的大小，根据W＝Fs得到该拖拉机牵引力做的功； （3）根据P＝得到拖拉机做功的功率。 解析：解：（1）拖拉机的速度为： ； （2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小：F＝f＝600N， 发动机的牵引力做功：W＝Fs＝600N×600m＝3.6×105J； （3）拖拉机做功的功率为： P＝＝＝6×103W。 答：（1）拖拉机的速度为10m/s； （2）拖拉机牵引力做的功为3.6×105J； （3）拖拉机做功的功率为6×103W。 点评：本题考查速度、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。 【解题方法点拨】 （1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。 （2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t＝，可分别用于求功和时间。当P一定时，W与t成正比，则＝；当W一定时，P与t成反比，则＝；当t一定时，W与P成正比，则＝。 （3）利用公式P＝Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。 5．能量的概念 【知识点的认识】 （1）能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。 （2）单位：焦耳，符号J。 （3）理解： ①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 【命题方向】 考查能量的概念，以概念辨析进行考查。 例：下列关于能量的叙述，错误的是（　　） A.运动的物体具有能量，静止的物体没有能量 B.一个物体能对另一个物体做功，表明这个物体具有能量 C.物体具有的能量越大，它能对其它物体做的功就越多 D.能量和功的单位都是焦耳 分析：自然界中能量以不同的形式存在着，一个物体能对另一个物体做功，表明这个物体具有能量，能量和功的单位都是焦耳。 解析：解：A、一切物体都具有内能，与物体的运动状态无关，因此，运动的物体具有能量，静止的物体也有能量，故A错误； B、由能量的概念可知，一个物体能对另一个物体做功，表明这个物体具有能量，故B正确； C、物体具有的能量越大，它能对其它物体做的功就越多，故C正确； D、在国际单位制中，能量和功的单位都是焦耳，故D正确。 故选：A。 点评：本题考查了对能量的概念和单位的理解，属基础题，难度不大。 【解题方法点拨】 记忆性知识，牢记即可。 6．探究影响物体动能大小的因素 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 【命题方向】 考查探究影响物体动能大小的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：小明为了探究动能大小的影响因素，利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。 （1）实验中探究的动能是指　A　。 A.钢球撞击木块时的动能 B.钢球撞击木块后的动能 C.木块被钢球撞击后的动能 （2）钢球在水平面上的动能是由　重力势　能转化而来的。 （3）若斜面下方水平面光滑，本实验　不能　（选填“能”或“不能”）达到实验目的。 （4）分析甲、乙两图的实验现象所得到的结论是　质量相同时，速度越大，动能越大　。 （5）通常来说，交通事故的原因主要是超载或超速，用甲、丙两图的实验现象所得到的结论，可以解释汽车　超载　（选填“超载”或“超速”）行驶时危险性大的原因。 分析：（1）据题意可知，实验中探究小球动能，即小球撞击木块时的动能的大小； （2）影响动能的因素：质量和速度；质量越大，速度越大，动能越大；影响重力势能的因素：质量和高度；质量越大，高度越高，重力势能越大； （3）根据牛顿第一定律分析回答； （4）影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系，据此得出结论； （5）研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论。 解析：解：（1）由题意可知，实验中探究小球动能，即钢球撞击木块时的动能的大小，故A符合题意，BC不符合题意，故选：A； （2）钢球从斜面下滑过程中，质量不变，高度降低，重力势能减小，钢球速度变大，动能变大，因此钢球在水平面上的动能是由重力势能转化而来的； （3）本实验中水平面若绝对光滑，小球撞击木块后，根据牛顿第一定律可知，木块将做匀速直线运动，因无法比较木块移动的距离，故不能达到实验探究目的； （4）由甲、乙两图可知，钢球质量相同，下滑的高度不同，到达水平面时的速度不同，高度越高，到达水平面时的速度越大，推动木块移动的距离越远，故可得出结论：质量相同时，速度越大，动能越大； （5）由甲、丙两图可知，钢球下滑的高度相同，到达水平面时的速度相同，质量不同，质量越大推动木块移动的距离越远，说明钢球具有的动能越大，可以用来解释汽车超载行驶时危险性大的原因。 故答案为：（1）A；（2）重力势；（3）不能；（4）质量相同时，速度越大，动能越大；（5）超载。 点评：本题是探究影响动能大小的因素的实验，由于动能大小与质量和速度有关，所以实验中要用控制变量法，同时要掌握转换法在实验中的应用。 【解题方法点拨】 分析物体动能大小的变化时，要同时考虑物体的质量和物体运动速度两个因素的变化情况，不能只考虑其中的一个方面，特别是忽略物体质量的变化。例如：公路上匀速行驶的洒水车在洒水的过程中，虽然速度大小没有变化，但是洒水车的动能在减小，这是因为洒水车的质量在不断减小。 7．探究影响物体动能大小的因素-动能与质量的关系 【知识点的认识】 提出问题：动能的大小与哪些因素有关？ 猜想和假设：动能的大小可能与物体的质量有关，还可能与物体的运动速度有关 实验器材：斜面、钢球、木块 实验步骤： ①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近； ②换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度自由滚下，推动木块移动，比较两次木块被推距离的远近。 实验现象： ①同一钢球从不同高度滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球滚到平面上时的速度越大，木块被推得越远； ②质量不同的钢球从同一高度滚下，钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。 得出结论： ①物体动能的大小与物体的运动速度有关，物体运动速度越大，物体的动能越大； ②物体动能的大小与物体的质量有关，物体的质量越大，物体的动能越大。 归纳总结： 动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大 【命题方向】 考查探究影响物体动能大小的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：如图所示是“探究动能的大小跟哪些因素有关”的实验情景，让质量不同的钢球从斜面的同一高度由静止滚下，在水平面上推动木块滑行一段距离，通过比较木块滑行的距离可探究　钢球　（选填“钢球”或“木块”）动能的大小与　质量　的关系。 分析：影响物体动能大小的因素有质量和速度，找出相同的量和变化的量，分析得出动能大小与变化量的关系。 解析：解：本实验的主体是钢球，该实验通过比较木块被推动后移动的距离来反映钢球动能的大小，采用了转换法；让质量不同的钢球从斜面的相同高度由静止滚下，小球运动到水平面时速度相同，质量不同的钢球推动木块做功不同，所以实验是探究动能的大小与质量的关系。 故答案为：钢球；质量。 点评：用控制变量法研究动能大小的影响因素，用转换法表示动能的大小；采用控制变量法研究实验时，一定注意相同因素和不同因素。 【解题方法点拨】 分析物体动能大小的变化时，要同时考虑物体的质量和物体运动速度两个因素的变化情况，不能只考虑其中的一个方面，特别是忽略物体质量的变化。例如：公路上匀速行驶的洒水车在洒水的过程中，虽然速度大小没有变化，但是洒水车的动能在减小，这是因为洒水车的质量在不断减小。 8．动能大小与质量的关系 【知识点的认识】 动能的大小与物体的质量和运动的速度有关：物体质量越大、速度越大，具有的动能越大。 【命题方向】 分析速度和质量的变化，来判断动能的变化。 例：2024年5月12日，我国研制的AG600水陆两栖飞机完成夜航飞行实验。AG600可以在水面取水并起飞，飞向火场参与灭火。AG600试飞时向地面洒水时，当飞机在同一高度匀速飞行时，飞机的动能　减小　（选填“增大”或“减小”）。灭火时飞机需要在着火区域前几十米就要开始洒水，是因为水具有　惯性　。 分析：（1）动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大； （2）物体保持运动状态不变的性质叫惯性，惯性是物体的一种属性。 解析：解：飞机在同一高度匀速飞行时向地面洒水。在这个过程中，飞机的速度保持不变，飞机的质量在减小，所以飞机的动能会减小。 灭火时飞机需要在着火区域前几十米就要开始洒水。这是因为水具有惯性。当飞机开始洒水时，水由于惯性会保持原来的运动状态继续向前运动，因此，水能够覆盖到着火区域，起到灭火的作用。 故答案为：减小；惯性。 点评：本题考查了动能大小的影响因素和物体的惯性，属于基础题。 【解题方法点拨】 解题的关键是判断物体速度和质量的变化。 9．重力势能的概念 【知识点的认识】 势能：弹性势能和重力势能统称为势能 （1）重力势能 ①概念：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。 ②影响重力势能大小的因素：物体的质量和物体所处的高度。物体的质量越大，所处的高度越高，物体的重力势能就越大。 ③单位：焦耳（J），重为1N的物体（质量约为0.1kg），被举高1m时所获得的能量，就是1J。 【命题方向】 考查动能的概念，以及判断物体具有动能。 例：现代城市的高层建筑越来越多，但高空抛物却存在着巨大的安全隐患，因为高处的物体具有较大的（　　） A.重力势能 B.弹性势能 C.体积 D.动能 分析：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与物体的质量和高度有关。 解析：解： 由题意可知，高空抛物现象只所以会造成危害，是因为物体被举高后具有了重力势能，而且物体的质量越大、高度越高，重力势能越大，下落到地面能做的功越多，因此高空抛物会造成很大的危害，故BCD错误，A正确。 故选：A。 点评：本题考查了重力势能的概念和影响因素，属于基础题目。 【解题方法点拨】 判断物体具有什么形式的能应依据动能、重力势能和弹性势能的定义来完成。另外，一个物体可以只具有一种形式的能，也可以同时具有多种形式的能。 10．探究影响物体重力势能大小的因素 【知识点的认识】 实验设计：让高处的重物下落，将小木桩打入沙中，比较小木桩陷入的深度。应用控制变量法确定要探究的量；应用转换法，通过小木桩陷入的深度来反映重力势能的大小。 实验过程： （1）让同一重物从不同的高度静止落下，撞击相同的两个小木桩，从较高处下落的重物将小木桩撞入沙中深些 （2）用质量不同的重物，分别从同一高度处由静止落下，撞击相同的两个小木桩，质量大的重物将小木桩撞入沙中深些 实验结论： 物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 【命题方向】 考查探究影响物体重力势能大小的因素的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：用如图所示装置探究影响重力势能大小的因素。A、B为实心铁块（mA＜m3），让铁块从图中所示高度由静止下落，砸在小桌上，桌腿陷入沙子中。 （1）实验中，铁块的重力势能是通过　桌腿陷入沙子的深度　来反映的； （2）图甲所示实验探究的问题是“铁块的重力势能与　高度　是否有关”，此实验需要控制　质量　不变； （3）小力利用图乙所示的实验探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，他的操作过程中存在的问题是　没有控制铁块下落的高度相同　，合理的操作是　将质量不同的铁块从相同的高度下落　。 分析：（1）铁块的重力势能是通过桌腿陷入沙子的深度来反映的，这是转换法的应用； （2）影响物体重力势能大小的因素有质量和高度，找出相同的量和变化的量，分析得出重力势能大小与变化量的关系； （3）根据控制变量法分析回答。 解析：解：（1）实验中通过观察桌腿陷入沙子的深度来反映铁块的重力势能大小，采用了转换法； （2）由图甲可知，铁块质量相同，下落的高度不同，根据控制变量法可知，实验探究的问题是“铁块的重力势能与高度是否有关”； （3）要探究“铁块的重力势能与质量是否有关”，根据控制变量法可知，应控制铁块下落的高度相同，铁块的质量不同，由图乙可知，铁块的质量和下落的高度都不同，因此他的操作过程中存在的问题是没有控制铁块下落的高度相同，合理的操作是：将质量不同的铁块从相同的高度下落。 故答案为：（1）桌腿陷入沙子的深度；（2）高度；质量；（3）没有控制铁块下落的高度相同；将质量不同的铁块从相同的高度下落。 点评：本题探究影响重力势能大小的因素实验，考查了控制变量法和转换法的应用，采用控制变量法研究实验时，一定注意相同因素和不同因素。 【解题方法点拨】 分析物体重力势能大小变化时，要同时考虑物体的质量和物体所处的高度两个方面。 11．重力势能大小与高度的关系 【知识点的认识】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 【命题方向】 分析高度和质量的变化，来判断重力势能的变化。 例：下列各项运动的物体，其势能一定增加的是（　　） A.在平直公路上匀速行驶的汽车 B.竖直匀速下降的降落伞 C.匀速上坡的自行车 D.匀速下坡的摩托车 分析：影响重力势能大小的因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 解析：解：A、在平直公路上匀速行驶的汽车，质量和高度不变，重力势能不变； B、竖直匀速下降的降落伞，质量不变，高度减小，重力势能减小； C、匀速上坡的自行车，质量不变，高度增加，重力势能增加； D、匀速下坡的摩托车，质量不变，高度减小，重力势能减小。 故选：C。 点评：掌握影响重力势能大小的因素，能利用影响重力势能大小的因素分析判断生活中的实例。 【解题方法点拨】 解题的关键是判断物体高度和质量的变化。 12．弹性势能的影响因素 【知识点的认识】 影响弹性势能大小的因素：弹性形变程度．同一物体在弹性形变范围内的弹性形变程度越大，弹性势能就越大． 【命题方向】 分析弹性形变的程度，来判断弹性势能的变化。 例：射箭运动员用力将弓拉弯，此时的弓具有　弹性势　能；松手后箭被射出向前运动，说明力可以改变物体的　运动状态　；弓拉得越满，箭飞得越远，由此可以推断物体的　弹性形变　越大，它具有的弹性势能越大。由于箭具有　惯性　离开弓后继续向前飞。 分析：物体由于发生弹性形变所具有的能量叫弹性势能；物体的弹性形变越大，弹性势能越大。 力的作用效果是改变物体的形状和改变物体的运动状态。 物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性。 解析：解：射箭运动员用力将弓拉弯，此时的弓具有弹性势能；松手后箭被射出向前运动，说明力可以改变物体的运动状态；弓拉得越满，箭飞得越远，由此可以推断物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能越大。由于箭具有惯性离开弓后继续向前飞。 故答案为：弹性势；运动状态；弹性形变；惯性。 点评：本题考查的是惯性和弹性势能的影响因素；知道力的作用效果。 【解题方法点拨】 解题的关键是判断物体弹性形变程度的变化。 13．机械能的概念 【知识点的认识】 （1）动能和势能之和称为机械能。 动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 （2）大小：物体具有的机械能是指动能和势能的总和。 【命题方向】 考查机械能的概念；机械能的大小判断。 例：洒水车匀速洒水过程中，洒水车的（　　） A.动能不变 B.势能不变 C.机械能变小 D.机械能不变 分析：（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； （3）机械能＝动能+势能。 解析：解：洒水车在平直街道上，高度为零，所以重力势能为零，不变；由于洒水，质量就小，速度不变，所以动能变小；因为机械能＝动能+势能，所以机械能变小。 故选：C。 点评：本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。 【解题方法点拨】 机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的大小时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。 14．动能和重力势能的相互转化 【知识点的认识】 动能和重力势能之间可以相互转化．动能和重力势能之间的相互转化一般发生在只受重力作用下的运动过程中，例如滚摆在下降的过程中，越转越快，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能；滚摆在上升过程中，越转越慢，它的重力势能越来越大，动能越来越小，动能转化为重力势能． 【命题方向】 考查动能和重力势能的相互转化。 例：如图所示，在模拟“蹦极”的实验时，将一根橡皮筋一端系一个小球，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小球自然下垂时下端所在的位置，C点是小球从A点静止释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力。关于小球从A点到C点运动过程的说法，正确的是（　　） A.小球从A点下落到B点的过程中，重力势能转化为动能 B.小球从A点下落到B点的过程中，受到重力和弹力的作用 C.小球从A点下落到C点的过程中拉力始终在做功 D.小球在B点时受到平衡力的作用 分析：（1）小球在下落过程中，在AB段，小球只受到重力作用，重力不断改变小球的运动状态，小球加速下落； 在BC段受到橡皮筋的拉力作用：当拉力小于重力时，小球仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小球减速下落。 （2）物体保持静止状态或匀速直线运动状态，即为平衡状态。 解析：解：小球在下落过程中，在AB段，小球只受到重力作用，重力不断改变小球的运动状态，小球加速下落； 在BC段受到橡皮筋的拉力作用，过B点后橡皮筋开始伸长（大于原长），弹力逐渐增大。当拉力小于重力时，小球仍处于加速状态；当拉力大于重力时，小球减速下落。 A、从A点到B点运动过程中小球的重力势能转化为动能，故A正确； B、由题B点是橡皮筋自然下垂长度的位置，所以在AB段，橡皮筋对小球没有弹力，故B错误； C、小球从A点下落到B点的过程中，不受拉力，因此拉力不做功；由B点到C点的过程中，受到橡皮筋的拉力向上，而小球向下运动，因此拉力做负功，故C错误； D、小球在B点时只受到重力的作用，故D错误。 故选：A。 点评：物体受到的合力方向和物体运动方向相同时，物体处于加速状态；物体受到的合力方向和物体运动方向相反时，物体处于减速状态。 【解题方法点拨】 通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化，能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化． 15．动能和弹性势能的相互转化 【知识点的认识】 动能和弹性势能之间也可以相互转化．它可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间，例如，从高处落下的皮球与地面撞击的过程中，由于皮球发生弹性形变，皮球的动能转化为弹性势能，皮球在恢复形变的过程中，它的弹性势能转化为动能．拉弯的弓把箭射出去的过程中，拉弯的弓具有弹性势能，射出去的箭具有动能，这是弓的弹性势能转化为箭的动能． 【命题方向】 考查动能和弹性势能的相互转化。 例：如图所示的：“橡皮筋动力车”，旋转扇叶将橡皮筋拧紧。松手后，橡皮筋的　弹性势　能转化为扇叶的　动　能，扇叶快速转动，小车运动起来。 分析：物体由于发生弹性形变所具有的能量叫弹性势能；物体由于运动所具有的能量叫动能。 解析：解：松手前，橡皮筋发生弹性形变，松手后，扇叶运动起来，橡皮筋的弹性势能转化为扇叶的动能，扇叶快速转动，小车运动起来。 故答案为：弹性势；动。 点评：本题考查弹性势能转化为动能，属于基础题。 【解题方法点拨】 通过物体的速度、所处高度、弹性形变程度的变化判定物体动能、重力势能、弹性势能的大小变化，能量总是从逐渐减小的那种向逐渐增加的那种转化． 16．机械能的守恒 【知识点的认识】 机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的． 做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功． 能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换． 【命题方向】 考查机械能在什么情况下守恒是中考命题的方向。 例：一小球被抛出后，在空中的运动轨迹如图。忽略空气阻力，根据小球运动轨迹及物理知识，下列说法正确的是（　　） A.小球被抛出后继续运动，是由于惯性 B.小球在空中仅受重力，机械能不守恒 C.小球从最高点下落时，运动状态不变 D.小球在最高点时，速度为零，动能为零，但重力势能不为零 分析：（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性； （2）地面附近的物体受到重力的作用。 （3）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 解析：解：A、小球出手之前，和手一起运动，抛出的小球，不再受到手的推力，由于惯性保持原来的运动状态，继续前进。故A正确； BC、忽略空气阻力，抛出后的小球在空中运动时机械能守恒，仍然受到重力的作用，而竖直方向加速下降，做曲线运动，故运动状态改变。故BC错误； D、由于具有惯性，最高点有水平方向的速度，故动能不为零，故D错误。 故选：A。 点评：此题考查惯性、重力、动能和重力势能的大小变化，关键是知道不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。 【解题方法点拨】 机械能守恒必须是只有动能与势能的转化，只有在不计摩擦、空气阻力时才会守恒，只有在太空中飞行的卫星不受空气阻力，机械能真正守恒． 17．机械能与其他形式的能之间的转化 【知识点的认识】 各种形式的能量都可以相互转化．如电能可以转化为光能和内能；太阳能可以转化为电能等．动能和势能的相互转化只是能量相互转化中的一种形式．能量转化过程中一种能量减少，另一种能量增加． 【命题方向】 考查机械能转化为其他形式的能，或者是其他形式的能转化为机械能。 例：城市清洁车在水平路面上匀速行驶，在清扫垃圾过程中，能把路面上的垃圾直接装入车厢，不计燃油质量变化，清洁车总的机械能　变大　。汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的　内能　。 分析：机械能是动能和势能的总和；动能和质量、速度有关； 重力势能和质量、高度有关； 刹车时机械能转化为地面和轮胎的内能。 解析：解：城市清洁车在水平路面上匀速行驶，在清扫垃圾过程中，能把路面上的垃圾直接装入车厢，不计燃油质量变化，动能增加，势能增加，机械能变大，汽车在刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能。 故答案为：变大；内能。 点评：本题考查了机械能及能量转化、机械能的概念，属于基础题目。 【解题方法点拨】 （1）分析能量转化时，就看什么能量减少了，什么能量增加，总是减少的能量转化为增加的能量． （2）机械能主要通过做功的方式转化为内能． 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$